“空中甜甜圈”高空风力发电 风力发电的高空竞逐

想到风力发电，脑海中浮现的影像往往是一根高高的塔柱支撑着扇叶的景象，不过诞生自麻省理工学院(MIT)的 Altaeros Energies 却离经叛道，发展飘浮在高空中的高空风力发电，风力发电机与扇叶都放在一个甜甜圈般的氦气球之中，飘浮在高空，这个前卫的设计，却得到日本软件银行(SoftBank )认同，2014 年12月4日，软件银行宣布将投资700万美元，合约将近 2.2 亿元新台币，支持Altaeros Energies发展高空风力发电。

成本降低机动性更高

高空风力发电比起主流的塔式技术，有许多优点，由于愈高的空中，气流愈稳定，发电效果也愈好，近年来风力发电机都往越来越高大的方向发展，但这也使得塔柱成本上升，塔柱愈长愈高也引起安全性上的疑虑，比起使用塔柱，飘浮技术可省下塔柱成本，而还能让风机位于比塔柱所能及的范围更高的空中。“空中甜甜圈”飘浮在300到600公尺高，在这样的高度，同扇叶大小的风力发电机，发电效率为地面上的2倍。

另一方面，受到塔柱的限制，一般风力发电机只能固定原地不动，并且也必须选择良好风场，往往在适当的风场大量设置，因此风力发电往往被归类为集中式能源，飘浮式技术没有这样的限制，可以机动调度，支持临时须用电的偏远地区，如临时性工程、偏远工业场址如矿场等、军事基地、灾难救助、野外研究、以及临时性活动等等。飘浮式技术也能汲取高空更稳定的风力，因此受风场限制也小，更可以作为分散式能源应用，引领风力发电走向分散式能源的时代。

Altaeros Energies 成立于2010年，资金来自于美国政府资助、获奖的奖金，以及天使投资人，投资者包括前印度塔塔集团主席拉坦˙塔塔(Ratan Tata)主持的投资公司，如今软件银行共襄盛举，让高空风力发电进一步得到世人的注意。2011年起，受到311地震以及福岛核灾影响，软件银行CEO 孙正义开始注意可再生能源，设立能源事业部软银能源(SB Energy)以推动日本的新能源发展，对日本来说，高空风力发电能支应离岛用电，成为软件银行投资的原因之一。

不只发电也是高空基地台

另一方面，“空中甜甜圈”也不只可以发电，还可以同时将通讯设备一起载上高空，由本身的风力发电机供电，就成为移动式的高空基地台，能提供偏远地区通讯及网络服务，而这有助于软件银行的本业。软件银行也不仅只是出资，还将成为 Altaeros Energies 的策略合作伙伴，一同开发相关商机。

Altaeros Energies目前正在阿拉斯加规划第一个商业运转的前导计划，发电容量为30千瓦，计划预算为130万美元，其中约半数将由阿拉斯加州政府出资，目前仍在审核中，Altaeros Energies 希望能在 2015 年底上线。

目前 Altaeros Energies 的发电成本仍然偏高，每度电18美分，相当于5.6元新台币，相对于美国陆上风力发电2014 年在西德州等地成本已经降到每度电5美分，相当于 0.55 元新台币，高空风力发电可说贵上太多，不过 Altaeros Energies并不担心与陆上风力发电竞争，因为高空风力发电主要锁定集中式电力网络相对不划算的偏远地区，其电价由于输配网络成本的因素，可高到每度电 25 美分，因此高空风力发电仍然有竞争力。另一方面，产业界也预期随着技术进步与规模量产，高空风力发电的成本也会持续下降。

风力发电的高空竞逐

竞逐高空风力发电的厂商也不只Altaeros Energies一家，美国太空总署(NASA)正在发展风筝式技术，而Google X也于2013年买下发展风筝式技术的Makani Power，Makani Power 计划在2015年在夏威夷大岛测试其技术，除此之外，3M 资助的自然科技系统(Nature Technology Systems)、DSM 风险创投投资的天帆(SkySails)、荷兰皇家航空资助的Ampyx Power，以及 Sabic 风险创投投资的风筝发电(KiteGen)，都积极发展高空风力发电。

斯坦福大学研究指出，高空风力发电的潜力无比巨大，总发电潜力超过全球总用电量的100倍以上。一旦高空风力发电规模化、成本效益提升，可望成为能源领域的重要角色。